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システムアーキテクト令和3年度 春期午前I5

令和3年度 春期 システムアーキテクト 午前I5

難度標準

稼働率が x である装置を四つ組み合わせて、図のようなシステムを作ったときの稼働率を f(x) とする。区間0≦x≦1におけるy = f(x) の傾向を表すグラフはどれか。ここで、破線はy=xのグラフである。

選択肢

グラフ ア
グラフ イ
グラフ ウ
グラフ エ

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

この問題では、稼働率 x の装置を四つ組み合わせてシステムを構築した場合の稼働率 f(x) を求め、そのグラフの傾向を問われています。

詳細Layer 2

正解の根拠は、このシステム構成における稼働率の計算方法にあります。図示されていないものの、一般的に「四つ組み合わせて図のようなシステム」という表現から、直列接続、並列接続、あるいはそれらの組み合わせが考えられます。しかし、稼働率 x の装置を複数組み合わせる場合、直列接続では各装置の稼働率の積(x^4)、並列接続では 1 - (1-x)^4 となります。問題文の「稼働率が x である装置を四つ組み合わせて」という表現と、稼働率が x 以下になる可能性、および x より高くなる可能性の両方を示唆するグラフの選択肢から、単純な直列接続や並列接続だけではなく、より複雑な構成、あるいは信頼度計算の一般的な特性を問うていると推測されます。稼働率 f(x) が x と比較してどのように変化するかを考えることが重要です。

補足Layer 3

選択肢アは、稼働率が常に x より低く、かつ x=0 で 0、x=1 で 1 になる傾向を示していますが、これは装置を直列に接続した場合(各装置の稼働率の積)の傾向と類似しており、x=1 のとき f(x)=x となることから、この構成ではありえません。

選択肢イは、稼働率が常に x より高く、かつ x=0 で 0、x=1 で 1 になる傾向を示していますが、これは二重化など、冗長性を持たせた並列接続の傾向と似ていますが、x=0.5 のとき f(x) > x となるため、この構成ではありえません。

選択肢ウは、x=0 で 0、x=1 で 1 となり、途中 x < f(x) となる部分と f(x) < x となる部分が混在するようなS字カーブを描いていますが、これも単純な直列・並列構成の特性とは一致しません。

正解であるエは、x=0 で 0、x=1 で 1 となり、0 < x < 1 の区間では f(x) > x となる傾向を示しています。これは、複数の装置を組み合わせることで、単一の装置よりも信頼性が向上すること、すなわち稼働率が向上することを示唆しており、冗長性を持たせたシステム構成の一般的な特性を表しています。特に、x が低い領域では f(x) が x よりもかなり高くなり、x が 1 に近づくにつれて f(x) も x に近づいていく様子が、装置の組み合わせによる信頼度向上の特性として妥当です。

この解説は?
この解説は AI 生成です(詳細)

解説テキストは Google Gemini に IPA 公式の問題文・公式解答を入力して生成しました。 人間によるレビューを行ったものと、未レビューのものが混在します。

AI は事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があります。 重要な判断は必ず IPA 公式 PDF または最新の参考書でご確認ください。

解説の検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

※ AI 生成の解説は誤りを含む可能性があります。重要な判断は IPA 公式資料でご確認ください。

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